JP2009032695A - 電子デバイス - Google Patents

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Abstract

【課題】外部の光を追加して光源とする電子デバイスを提供する。
【解決手段】電子デバイス２は、ハウジング２１内に設置されて表示パネル２２の光源となるバックライトモジュール２３の構成に際して、該バックライトモジュール２３は、少なくとも一つの発光素子２３１、導光板２３２及び少なくとも一つの導光管２３４を有し、導光板２３２が発光素子２３１から出射された光線を表示パネル２２に導き、導光管２３４に備えられた光入力端子２３８がハウジング２１の穴２１４に設置されて外部に露出し、導光管２３４に備えられた光出力端子２３９が導光板２３２の側辺に位置することにより、導光管２３４が外部の環境光を取り入れて、導光板２３２に導き入れる構成を有している。
【選択図】図３

Description

本発明は電子デバイスに関し、特に、外部の光を追加して光源とする電子デバイスに関する。
液晶表示装置は、液晶表示パネル（Liquid Crystal Panel）及びバックライトモジュール（Backlight
Module）から構成される。液晶自身は発光しないため、バックライトモジュールによって液晶表示装置が必要とする光源が提供されて画像が表示される。
図１に示した従来の液晶表示装置１は、ハウジング１１、導光板(Light-Guide Plate，LGP)１２、発光素子１３、多数の光学フィルム１４及び液晶表示パネル１５を備える。このうち、導光板１２と発光素子１３はバックライトモジュールに用いられる。
ここで、ハウジング１１は、上部カバー１１１と下部カバー１１２から構成される。そして、導光板１２、発光素子１３、光学フィルム１４及び液晶表示パネル１５はハウジング１１中に設置される。発光素子１３は、導光板１２の一側面に設置され、発光素子１３は冷陰極蛍光ランプ(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL）である。また、光学フィルム１４は導光板１２上に重なって設置され、これらの光学フィルム１４はディフューザー（Diffuser）及び輝度上昇フィルム等を含む。
このような構造により、導光板１２の作用が発光素子１３の光の分散方向を導いて、バックライトモジュールも輝度を高めて、バックライトモジュールの輝度を均一にする。光学フィルム１４は導光板１２が導き出す光線の均一性及び輝度を高める。
しかしながら、陽光下で液晶表示装置１を使用した場合、パネルの輝度が不足しやすく、使用上に不具合を生じる。また、発光素子１３の輝度を高める方式によってこの問題を克服することができるものの、消費電力が大きくなるため、これも問題である。
したがって、本発明は外部の光を追加して光源とする電子デバイスを提供することを課題とする。
上記課題を解決するため、本発明は外部の光を追加して光源とする電子デバイスを提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明の電子デバイスは、その主構成としてハウジング、表示パネル及びバックライトモジュールを備えている。このうち、ハウジングは、少なくとも１個の穴を有し、表示パネルはハウジングに設置され、バックライトモジュールはハウジング内に設置されて表示パネルの光源となる。バックライトモジュールは、少なくとも１個の発光素子、導光板及び少なくとも１個の導光管を有する。このうち、導光板は発光素子が出射した光線を表示パネルに導く。導光管は光入力端子及び光出力端子を有する。光入力端子はハウジングの穴に設置されて、外部に露出する。光出力端子は導光板の側辺に位置することで、導光管が外部環境の光を導光板に取り入れる。
本発明の電子デバイスにおいて、外部の光は導光管を経て導光板に取り込まれるため、外部の光及び発光素子はいずれもバックライトモジュールの光源となり得る。さらに、外部の光は実際の状況に応じて、主要光源または補助光源とすることが可能である。したがって、バックライトモジュールは、二つの光源（外部の光及び発光素子）を有する。平常の使用時には、外部の光を主要光源とし、表示パネルの輝度不足時に発光素子をＯＮにして輝度を高める。
このように、本発明の電子デバイスにおける導光管は、ハウジングを貫通して外部に露出することにより、外部の光が光入力端子から入射して、光出力端子から導光板に出射される。したがって、節電及び電子デバイスの使用寿命の延長が可能である。また、外部の光を光源とするため、外部の光線が強い時はバックライトの発光強度も強くなることで、従来の技術における陽光下での表示パネルの輝度が不足するという問題を解決する。
本発明の電子デバイスにおける導光管は、ハウジングを貫通して外部に露出することにより、外部の光が光入力端子から入射して、光出力端子から導光板に出射される。したがって、節電及び電子デバイスの使用寿命の延長が可能である。また、外部の光を光とするため、外部の光線が強い時はバックライトの発光強度も強くなることで、従来の技術における陽光下での表示パネルの輝度が不足するという問題を解決する。
以下に図面を参照して、本発明の好適な実施例における電子デバイスについて説明する。
図２及び図３を参照しながら電子デバイスを説明する。本発明の好適な実施例における電子デバイス２は、ハウジング２１、表示パネル２２及びバックライトモジュール２３を備えて構成される。
このうち、ハウジング２１は、上部カバー２１１と下部カバー２１２とから構成される。上部カバー２１１は開口部２１３と少なくとも一つの穴２１４を有する。また、表示パネル２２はハウジング２１に設置されて表示に用いられる。バックライトモジュール２３はハウジング２１内に設置されて、表示パネル２２の光源となる。表示パネル２２の位置は開口部２１３に隣接し、バックライトモジュール２３は表示パネル２２の下方に設置される。
本実施例において、表示パネル２２は液晶表示パネルであり、液晶表示パネルの形態は、透過型、反射型、または半透過型等が可能である。
図３を参照しながら説明する。本実施例におけるバックライトモジュール２３は少なくとも一つの発光素子２３１、導光板２３２及び少なくとも一つの導光管２３４を有する。以下に、バックライトモジュール２３が複数の発光素子２３１及び複数の導光管２３４を有する実施例を例として説明する。
本実施例において、発光素子２３１は発光ダイオード（Light Emitting Diode，LED）または冷陰極蛍光ランプ(Cold Cathode Fluorescent Lamp，CCFL）である。小さいサイズの表示装置に応用する場合は、発光ダイオードを発光素子２３１として選択するのが理想的である。
また、本実施例における発光素子２３１は導光板２３２の一側辺２３３に設置され、導光板２３２は発光素子２３１によって出射された光線を平面光に変換して、表示パネル２２に取り入れる。
本実施例において、導光板２３２は光効率に影響を及ぼす重要素子であり、射出成型によって製造される。ここでは、導光板２３２は楔形の板状である。導光板２３２の主な機能は取り入れられる光線の方向であるため、光線の輝度を高めると同時に、輝度の均一性をコントロールする。
本実施例における発光素子２３１及び導光管２３４はいずれも側辺２３３に位置するため、発光素子２３１及び導光管２３４から出射された光は側辺２３３の端面から導光板２３２に取り入れられた後、導光板２３２中で粗密、大小の異なる微構造パターンによって光線が均一に表示パネル２２に向かって出射される。また、反射板（図示はされない）を導光板２３２底部に設置することで、導光板２３２底面から漏れ出す光を導光板２３２中に反射させて戻すことが可能であるため、光線が外に漏れるのを回避して光の使用効率を高める。
また、さらに、図３を参照しながら説明する。本実施例における導光管２３４は湾曲管２３５及び二つの直管２３６、２３７を有する。直管２３６、２３７は湾曲管２３５の両端から伸びている。直管２３６、２３７の末端の開口部分はそれぞれ光入力端子２３８及び光出力端子２３９となる。
このうち、光入力端子２３８はハウジング２１の穴２１４を貫通して外部に露出し、さらに、光出力端子２３９は導光板２３２の側辺２３３に位置することで、導光管２３４が外部の光を導光板２３２中に取り入れる。ここで、導光管２３４の光出力端子２３９は導光板２３２に接触する。
本実施例において、導光板２３２は光出力端子２３９によって出射された光を平面光に変換するため、外部の光はバックライトモジュール２３の光源となる。
本実施例における導光管２３４は導光柱であり、外部の光は光入力端子２３８から導光柱に入射した後、導光柱内で全反射するため、入射した光線は柱軸方向に向かって前進し、最終的に光出力端子２３９から出射される。
また、さらに図３を参照しながら説明する。本実施例における電子デバイス２は、さらに複数の光学フィルム２４を備える。光学フィルム２４は導光板２３２と表示パネル２２の間に重ねて設置される。本実施例において、光学フィルム２４は、ディフューザー（Diffuser）及び輝度上昇フィルム等を含むことにより、導光板２３２から取り入れられた光線は均一性及び輝度が高くなる。
また、さらに図３を参照しながら説明する。導光管２３４の光出力端子２３９は、各発光素子２３１の間に位置する。各導光管２３４と各発光素子２３１は交互に設置されることにより、導光板２３２に取り入れられた光線は均一であり、導光板２３２から導き出される光も均一である。
さらに、本実施例における電子デバイス２は液晶表示装置、ＰＤＡ、携帯電話、ＧＰＳ、ポータブルゲーム機またはその他の表示機能を有する電子デバイスである。
本発明の好適な実施例によると、外部の光及び発光素子２３１はいずれもバックライトモジュール２３の光源となる。
また、図４に示したように、電子デバイス２はさらに、カプラー接続されるコントロール回路２５及び光電センサー回路２６を備える。光電センサー回路２６は、電子デバイス２の置かれた環境の光線強度を測定して測定結果を出す。そして、コントロール回路２５は測定された結果に基いて、電子デバイス２が置かれた環境の光線強度を判断することで、発光素子２３１の発光強度をコントロールする。
具体的に言えば、コントロール回路２５が電子デバイス２の置かれた環境の光線強度が充分であると判断した時、例えば、陽光下または明るい室内では、コントロール回路２５は発光素子２３１をコントロールして消す。この時、環境中の光線は導光管２３４の光入力端子２３８（図３を参照）を経由して入射され、光出力端子２３９（図３を参照）から導光板２３２中に出射される。バックライトモジュール２３は外部の光（環境光線）のみを光源とする。そして、発光素子２３１の発光を必要としないため節電が可能である。逆に、コントロール回路２５が、電子デバイス２が置かれている環境の光線強度が不足であると判断した時、例えば、室内ではコントロール回路２５は発光素子２３１をコントロールして発光させる。すなわち、この時バックライトモジュール２３は外部の光と発光素子２３１を光源とするのである。つまり、バックライトモジュール２３は、外部の光を主な光源とし、発光素子２３１を補助光源として輝度の不足を補うわけである。
また、図５に示したように、本発明の他の実施例において、光電センサー回路２６は、表示パネル２２の輝度を測定して他の測定結果を生じる。コントロール回路２５は、この測定結果に基づいて表示パネル２２の輝度を判断することで、発光素子２３１をコントロールして発光させる。コントロール回路２５が表示パネル２２の輝度が不足であると判断すると、コントロール回路２５が発光素子２３１をコントロールして発光させることにより輝度を高める。
このように、本発明のバックライトモジュール２３は、二つの光源（導光管から取り入れた外部の光及び発光素子）を有し、平常使用時には外部の光を主要光源とし、表示パネルの輝度が不足する時のみ、発光素子をＯＮにして輝度を高める。
従来の技術と比較した時、本発明の電子デバイスにおける導光管は、ハウジングの穴を貫通して外部に露出することで、外部の光が光入力端子からバックライトモジュール内に取り込まれて、光出力端子から導光板に出射されるため、外部の光がバックライトモジュールの光源となる。また、外部の光を光源とするため、外部の光線強度が強ければ強いほど、バックライトモジュールの発光強度も強くなって、従来の技術における陽光下での表示パネルの輝度が不足するという問題を解決する。
以上、本発明の実施例を図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成は、これらの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更などがあっても、本発明に含まれる。
従来の液晶表示装置を示した分解斜視図である。 本発明の好適な実施例にける電子デバイスの組立図である。 図２の電子デバイスの一部を拡大して示す分解斜視図である。 本発明の好適な実施例における電子デバイスのブロック図である。 本発明の他の実施例の電子デバイスのブロック図である。
符号の説明
１ 液晶表示装置
１１ ハウジング
１１１、２１１ 上部カバー
１１２、２１２ 下部カバー
１２、２３２ 導光板
１３、２３１ 発光素子
１４、２４ 光学フィルム
１５ 液晶表示パネル
２ 電子デバイス
２１ ハウジング
２１３ 開口部
２１４ 穴
２２ 表示パネル
２３ バックライトモジュール
２３３ 側辺
２３４ 導光管
２３５ 湾曲管
２３６、２３７ 直管
２３８ 光入力端子
２３９ 光出力端子
２５ コントロール回路
２６ 光電センサー回路

Claims (11)

  1. 少なくとも一つの穴を有するハウジングと、
    前記ハウジングに設置されて表示に用いられる表示パネルと、
    前記ハウジング内に設置されて前記表示パネルの光源となり、少なくとも一つの発光素子、導光板及び少なくとも一つの導光管を有し、このうち、前記導光板は前記発光素子が出射した光線を前記表示パネルに導き、前記導光管は光入力端子及び光出力端子を有し、前記光入力端子が前記ハウジングの前記穴に設置されて外部に露出し、前記光出力端子は前記導光板の側辺に位置することにより、前記導光管が外部の環境光を取り入れて前記導光板に導き入れるバックライトモジュールとを備えることを特徴とする
    電子デバイス。
  2. 前記発光素子は前記導光板の側辺に設置されて、前記導光板は前記発光素子が出射した光線を平面光に変換することを特徴とする
    請求項１に記載の電子デバイス。
  3. 前記導光板は前記導光管が導いた環境光を平面光に変換することを特徴とする
    請求項１に記載の電子デバイス。
  4. 前記導光管の前記光出力端子は前記導光板に接触することを特徴とする
    請求項１に記載の電子デバイス。
  5. 前記導光管は、湾曲管及び二つの直管を有し、前記直管は前記湾曲管の両端から伸びていて、前記直管の末端の開口部分は、それぞれ前記光入力端子及び光出力端子となることを特徴とする
    請求項１に記載の電子デバイス。
  6. 前記電子デバイスが置かれた環境の光線強度を測定して測定結果を生じる光電センサー回路と、
    前記光電センサー回路にカプラー接続されて、前記測定結果に基づいて、前記電子デバイスが置かれた環境の光線強度を判断することで、前記発光素子の発光強度をコントロールするコントロール回路とを備えることを特徴とする
    請求項１に記載の電子デバイス。
  7. 前記コントロール回路が前記電子デバイスが置かれた環境の光線強度が充分であると判断した時、前記コントロール回路は前記発光素子をコントロールして消し、前記電子デバイスが置かれた環境の光線強度が不足であると判断した時、前記コントロール回路は前記発光素子をコントロールして発光させることを特徴とする
    請求項６に記載の電子デバイス。
  8. 前記表示パネルの輝度を測定して測定結果を生じる光電センサー回路と、
    前記光電センサー回路にカプラー接続されて、前記測定結果に基づいて前記表示パネルの輝度を判断することで、前記発光素子を発光させるコントロール回路とを備えることを特徴とする
    請求項１に記載の電子デバイス。
  9. 前記コントロール回路が前記表示パネルの輝度が不足であると判断した時、前記コントロール回路は前記発光素子をコントロールして発光させることを特徴とする
    請求項８に記載の電子デバイス。
  10. 前記発光素子は発光ダイオードまたは冷陰極蛍光ランプであることを特徴とする
    請求項１に記載の電子デバイス。
  11. 前記バックライトモジュールは、複数の前記発光素子及び複数の前記導光管を有し、各導光管と各発光素子は交互に設置されることを特徴とする
    請求項１に記載の電子デバイス。
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